科学家利用微波辅助法合成氮掺杂碳量子点，可用于木材保护和功能化改性

主要观点总结

北京林业大学教授曹金珍和团队利用微波辅助法合成氮掺杂碳量子点（CQDs），通过改变碳源和氮源比例调控其结构和表面官能团，获得具有优异抗真菌性能的CQDs。该研究成果在纤维素材料防腐领域具有巨大潜力，为解决木材防腐的环保难题提供了新的方向。研究内容包括CQDs的合成、结构特征、抗真菌机制及其在不同材料上的应用效果等。

关键观点总结

关键观点1: 研究团队成功合成氮掺杂碳量子点（CQDs）

通过改变碳源和氮源比例，调控CQDs的结构和表面官能团，获得具有优异抗真菌性能的CQDs。

关键观点2: CQDs具有抗真菌性能

研究发现，随着N元素掺杂量的提高，CQDs具有更丰富的官能团和表面缺陷，其内核的石墨烯片层数增加，平面尺寸减小，晶核间距增大。这一特殊结构赋予CQDs表面正电荷特性，并显著提高其活性氧的量子产率，从而表现出强烈的抗真菌性能。

关键观点3: CQDs的抗真菌机制

研究从真菌形态学、代谢组学等多个角度综合解析了CQDs的抗真菌机制。通过生物扫描电镜、透射电镜等观察发现，带正电荷的纳米尺度CQDs可通过静电相互作用粘附于真菌细胞壁，进而穿透细胞膜破坏真菌的生理代谢过程。此外，CQDs还能有效抑制真菌分泌的纤维素酶和半纤维素酶的酶活性，从而抑制纤维素类材料的酶降解。近红外化学成像等技术进一步揭示了ROS对真菌细胞膜组分的氧化损伤特征。

关键观点4: CQDs在纤维素材料防腐领域的应用潜力

研究团队认为，CQDs在木材保护和功能化改性领域具有巨大的应用潜力，可以应用于木材、竹材的防腐处理，延长其使用寿命。此外，还可开发为环保型涂料或添加剂，应用于家具、包装等领域。其低毒性特点使其在食品包装、医疗材料等领域也具有一定潜力。

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